(57)【要約】  エンジン１の吸気装置１０は、気筒２内へ新気を供給する第１吸気通路１１と、第１吸気通路１１と並べて配置され、気筒２内に新気を供給する第２吸気通路１２と、第１吸気通路１１の開口部において第１吸気通路１１を開閉する第１吸気弁１３と、第２吸気通路１２の開口部において第２吸気通路１２を開閉する第２吸気弁１４と、第２吸気弁の開閉動作を制御する可変動弁機構１７と、を備えている。さらに、エンジン１の吸気装置１０では、吸気装置１０の第１吸気弁１３の開弁時期が上死点よりも進角しているとともに、吸気行程において、第１吸気弁１３のバルブリフト量と第２吸気弁１４のバルブリフト量とが異なり、第１吸気弁１３のバルブリフト量が第２吸気弁１４のバルブリフト量よりも大きい期間が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内へ新気を供給する第１吸気通路と、
前記第１吸気通路と並べて配置され、前記気筒内に新気を供給する第２吸気通路と、
前記第１吸気通路の開口部において前記第１吸気通路を開閉する第１吸気弁と、
前記第２吸気通路の開口部において前記第２吸気通路を開閉する第２吸気弁と、
を備え、
前記第１吸気弁の開弁時期が上死点よりも進角しているとともに、吸気行程において、前記第１吸気弁のバルブリフト量と前記第２吸気弁のバルブリフト量とが異なり、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい期間を設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
吸気行程前半において、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に開弁することを特徴とした請求項１または２記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に閉弁することを特徴とした請求項１乃至３のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
前記第２通路内へ筒内の旋回流を導く導入手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
前記導入手段は、気筒の壁側から前記第２通路へと旋回流が吹き込むように形成されたガイドであることを特徴とする請求項５記載のエンジンの吸気装置。
【請求項７】
前記第２吸気通路上に前記第２吸気通路を開閉する制御弁を備え、
当該制御弁は、前記第１吸気弁が開弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において閉弁し、前記第１吸気弁が閉弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において開弁することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁を備え、当該第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項９】
前記第１吸気通路内に燃料を噴射する第１通路噴射弁と、
前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁とを備え、
前記第１通路噴射弁は、前記第１吸気弁の開弁以前に燃料の噴射を終え、前記第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高膨張比サイクルを利用するエンジンの吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの高効率化を図り、燃焼サイクル中の膨張比が圧縮比を上回るようにした、いわゆる高膨張比サイクルのエンジンが実用化されている。特許文献１によると、高膨張比サイクルのエンジンは、吸気弁の閉弁時期を遅らせることにより、燃焼サイクル中の膨張比を圧縮比よりも大きくする。これにより、ポンプ損失（ポンピングロス）を低減して熱効率の向上を図るとともに、ノッキングを回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの圧縮工程において、筒内に吸入された混合気は、吸気流速の変化によりせん断が生じ、乱れを生成しながら圧縮される。この乱れにより混合気が筒内に均一に拡散し、安定した燃焼が得られる。ところが、吸気弁の閉弁時期を遅らせる、いわゆる、吸気遅閉じによる高膨張比サイクルのエンジンでは、吸気弁が圧縮工程半ばまで開いた状態となる。このため、混合気が吸気通路へ吹き抜け、筒内の混合気の乱れが急激に減衰してしまう。特に、圧縮工程半ばを過ぎて吸気弁を閉じた時点では、筒内の混合気の乱れがほとんど消滅してしまい、燃焼が不安定になるという問題が生じていた。【０００５】
そこで、本発明は、エンジンのポンピングロスを低減するとともに、安定した燃焼を実現し、燃費向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決する本発明のエンジンの吸気装置は、気筒内へ新気を供給する第１吸気通路と、前記第１吸気通路と並べて配置され、前記気筒内に新気を供給する第２吸気通路と、前記第１吸気通路の開口部において前記第１吸気通路を開閉する第１吸気弁と、前記第２吸気通路の開口部において前記第２吸気通路を開閉する第２吸気弁と、を備え、前記第１吸気弁の開弁時期が上死点よりも進角しているとともに、吸気行程において、前記第１吸気弁のバルブリフト量と前記第２吸気弁のバルブリフト量とが異なり、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい期間を設けたことを特徴とする。【０００７】
このような構成とすることにより、リフト量の大きい第１吸気弁側の第１吸気通路からリフト量の小さい第２吸気弁側の第２吸気通路へと吸気の吹き抜けが生じる。この吹き抜けにより筒内の内周壁に沿った旋回流が発生する。また、この吹き抜けにより吸入された新気が抜けるため、筒内の膨張比が圧縮比より大きくなりポンピングロスを低減できる。このとき、新気が第２吸気通路を吹き抜けることにより、筒内における気流に偏りが生じて旋回流の減衰が抑制される。このように、ポンピングロスを低減するとともに、筒内に発生する旋回流の減衰を抑制し、空気と燃料との混合を促進して安定した燃焼状態を形成することができる。また、上記エンジンの吸気装置は、吸気行程前半において、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい構成とすることができる。【０００８】
上記エンジンの吸気装置は、前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に開弁する構成とすることができる。これにより、第１吸気弁が開弁し、第２吸気弁が閉じている間に、新気が第１吸気通路を通り、旋回流が形成できる。また、上記エンジンの吸気装置は、前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に閉弁する構成とすることができる。これにより、第１吸気弁が閉弁し、第２吸気弁が開いている間に、第２吸気通路へ吹き抜けが生じるため、旋回流が維持できる。【０００９】
上記エンジンの吸気装置において、前記第２通路内へ筒内の旋回流を導く導入手段を備えることができる。このような構成により、第２通路へ吹き抜ける気流の流速を向上できる。これにより、筒内の旋回流の流速を向上し、旋回流の減衰を抑制することができる。【００１０】
また、前記導入手段は、気筒の壁側から前記第２通路へと旋回流が吹き込むように形成されたガイドとすることができる。このような構成とすることにより、第２通路へ流れ込む気体のうち、旋回流を減衰する方向の流れの発生が抑制される。これにより、筒内を流れる旋回流の減衰が抑制され、空気と燃料との混合が促進される。【００１１】
上記エンジンの吸気装置において、前記第２吸気通路上に前記第２吸気通路を開閉する制御弁を備え、当該制御弁は、前記第１吸気弁が開弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において閉弁し、前記第１吸気弁が閉弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において開弁する構成とすることができる。このような構成とすることにより、制御弁が閉じる時期に、第１吸気通路のみから筒内へ混合気が供給されるため、筒内における気流に偏りが生じて旋回流を発生することができる。また、開閉弁が開く時期に、第２吸気通路のみから吹き抜けが生じるため、さらに気流に偏りが生じて旋回流の減衰が抑制される。これにより、筒内は旋回流により、混合気の乱れが維持され、安定した燃焼が行われる。【００１２】
また、上記エンジンの吸気装置において、前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁を備え、当該第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射する構成とすることができる。このような構成とすることにより、筒内から第２通路内へ吹き抜ける空気に対抗する方向へ燃料を噴射するため、噴霧の微粒化が促進される。これにより、燃焼効率を向上できる。【００１３】
さらに、上記エンジンの吸気装置において、前記第１吸気通路内に燃料を噴射する第１通路噴射弁と、前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁とを備え、前記第１通路噴射弁は、前記第１吸気弁の開弁以前に燃料の噴射を終え、前記第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射する構成とすることができる。このような構成とすることにより、バルブオーバーラップ時の混合気の吹き抜けが低減される。第１吸気弁は進角して開弁されるため、排気弁とオーバーラップする時期がある。本発明のように、第１吸気弁が開弁する以前に第１吸気通路内での燃料噴射が終わるので、排気側へと吹き抜ける混合気が低減できる。これにより、燃費向上、エミッション向上が図られる。また、第２通路側において噴射される燃料の噴霧が微粒化されて、燃焼効率が向上できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のエンジンの制御装置は、ポンピングロスを低減するとともに、筒内に発生する旋回流の減衰を抑制し、空気と燃料との混合を促進して安定した燃焼状態を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の吸気装置を示した説明図であって、（ａ）は吸気装置の正面図を示し、（ｂ）は吸気装置の平面図を示している。
【図２】第１吸気カム、第２吸気カム、排気カムのカム特性図である。
【図３】第１吸気弁が閉弁し、第２吸気弁が開弁している期間において、気筒内に発生する空気の流れを示した説明図であって、（ａ）は、気筒内を上から見た場合を示し、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ断面を示している。
【図４】吸気制御弁の開弁、閉弁の時期を示した説明図である。
【図５】実施例２において気筒内に発生する空気の流れを示した説明図であって、（ａ）は、第２吸気弁が開弁しているが、吸気制御弁が閉弁している場合の様子を示し、（ｂ）は、第２吸気弁が開弁した状態で吸気制御弁を開弁した場合の様子を示している。
【図６】実施例３の吸気装置における気筒と第１吸気通路と第２吸気通路と排気通路との概略構成を示した説明図である。
【図７】第１インジェクタ及び第２インジェクタの噴射時期を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の吸気装置１０を示した説明図である。図１（ａ）は吸気装置１０の正面図を示し、図１（ｂ）は吸気装置１０の平面図を示している。吸気装置１０はエンジン１が備える気筒２へ新気を供給する装置であって、気筒毎に備えられている。本実施例におけるエンジン１は４バルブ４気筒のＤＯＨＣエンジンである。ここでは、気筒２の１つに着目して説明する。【００１８】
気筒２はシリンダヘッド３、シリンダブロック４内に形成されており、気筒２の内部にはピストン５が往復運動可能に収納されている。【００１９】
吸気装置１０は、気筒２内へ新気を供給する２本の吸気通路、第１吸気通路１１と、第２吸気通路１２とを備えている。第１吸気通路１１、第２吸気通路１２は、シリンダヘッド３内に形成されている。第１吸気通路１１と第２吸気通路１２とは、吸気マニホールド（図示しない）から分岐し、並列して気筒２へ接続している。第１吸気通路１１の開口部において第１吸気通路１１を開閉する第１吸気弁１３が配置されている。また、第２吸気通路１２の開口部において第２吸気通路１２を開閉する第２吸気弁１４が配置されている。【００２０】
さらに、吸気装置１０は第１吸気通路１１に燃料噴射用の第１インジェクタ２６を備えている。また、吸気装置１０は、第２吸気通路１２にガイド２７を備えている。このガイド２７は、気筒２内に発生する旋回流を第２吸気通路１２内へ導くものである。【００２１】
また、エンジン１は排気通路６を備えており、この排気通路６は、２本の通路に分岐してそれぞれ気筒２に接続している。分岐した排気通路６の開口部において、排気通路６を開閉する排気弁７がそれぞれ配置されている。【００２２】
吸気装置１は第１カムシャフト１５と、第２カムシャフト１６とを備えている。第１カムシャフト１５の一端には可変動弁機構１７が組み付けられている。この可変動弁機構１７の外周にはギヤの歯が形成されている。また、第２カムシャフト１６の一端にはドリブンスプロケット１８が組み付けられている。可変動弁機構１７の外周及びドリブンスプロケット１８は、タイミングチェーン１９によりクランクシャフト側のドライブスプロケット（図示しない）と連結されて、可変動弁機構１７及びドリブンスプロケット１８へクランクシャフトの回転が伝達される。これにより、第１カムシャフト１５、第２カムシャフト１６とが回転する。可変動弁機構１７は油圧室が設けられたベーン式の可変バルブタイミング（ＶＶＴ）コントローラを備えている。このＶＶＴコントローラは油圧の調整によりベーンを回転させて、第１カムシャフト１５を進角、遅角することができる。【００２３】
第１カムシャフト１５には、第２吸気カム２０が組み付けられている。第２吸気カム２０は、ロッカーアーム２１を介して第２吸気弁１４を押し下げることにより第２吸気通路１２を開通させる。一方、第２カムシャフト１６には、第１吸気カム２２と２つの排気カム２４とが組み付けられている。第１吸気カム２２は、ローラーロッカー２３を介して第１吸気弁１３を押し下げることにより、第１吸気通路１１を開通させる。また、排気カム２４は、ロッカーアーム２５を介して排気弁７を押し下げることにより排気通路６を開通させる。【００２４】
ここで、第１吸気カム２２、第２吸気カム２０、排気カム２４のカム特性に関して説明する。図２は、第１吸気カム２２、第２吸気カム２０、排気カム２４のカム特性図である。図２において、０°（＝７２０°）、３６０°のとき、ピストン５が上死点に位置する。図２で示すように、第１吸気カム２２は上死点（３６０°）よりも進角側でバルブリフトが開始するように形成されているため、第１吸気弁１３の開弁時期は上死点よりも進角している。一方、第２吸気カム２０のバルブリフト開始時期はＶＶＴコントローラにより制御される。この第２吸気カム２０のバルブリフト開始時期は、進角側に移動した場合には、第１吸気弁１３の開弁時期と同一にでき、遅角側に移動した場合には、上死点よりも遅角側とすることができる。なお、図２中では、第２吸気カム２０のバルブリフト開始が上死点よりも遅角側となっている。また、第２吸気カム２０は第２吸気カム２０の作用角が第１吸気カム２２の作用角よりも大きくなるように形成されている。すなわち、第２吸気弁１４の開弁期間が第１吸気弁１３の開弁期間より拡大されている。これにより、第２吸気弁１４は第１吸気弁１３よりも遅い時期に閉弁することとなる。なお、図２によると、第２吸気弁１４が第１吸気弁１３よりも９０°程度遅く閉弁するように構成されている。すなわち、吸気装置１の吸気行程において、第１吸気弁１３のバルブリフト量と第２吸気弁１４のバルブリフト量とが異なり、第１吸気弁１３のバルブリフト量が第２吸気弁１４のバルブリフト量よりも大きい期間が設けられている。特に、吸気行程前半において、第１吸気弁１３のバルブリフト量が第２吸気弁１４のバルブリフト量よりも大きくなっている。このようなカム特性を設定したことにより、排気弁７と第１吸気弁１３とが同時に開弁している期間、すなわち、オーバーラップ期間が存在する。また、第１吸気弁１３が開弁し、第２吸気弁１４が閉弁している期間（以下、「第１吸気期間」と称する。）、第１吸気弁１３および第２吸気弁１４の両方が開弁している期間（以下、「第２吸気期間」と称する。）、第１吸気弁１３が閉弁し、第２吸気弁１４が開弁している期間（以下、「第３吸気期間」と称する。）が存在する。【００２５】
次に、吸気期間中に本実施例のエンジン１の気筒２内に発生する空気の流れについて説明する。図３は、上記第３吸気期間において、気筒２内に発生する空気の流れを示した説明図である。図３（ａ）は、気筒２内を上から見た場合を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）中のＡ−Ａ断面を示している。図３（ａ）では、第１吸気通路１１、第２吸気通路１２の様子も示しているが排気通路６は省略している。図３（ｂ）では、第２吸気通路１２と排気通路６の様子も示している。【００２６】
吸気が開始されると、図２のカム特性における第１吸気期間では、第１吸気弁１３のみ開弁するため、第１吸気通路１１側からのみ新気が気筒２内へ供給される。これにより、気筒２内に偏流が生じ、反時計回りの旋回流が発生する。この旋回流により、空気と燃料との混合が促進される。そして、第２吸気期間で第２吸気弁１４が開弁することにより、第２吸気通路１２側からも新気が取り込まれる。【００２７】
さらに、圧縮工程の始まるタイミングで第３吸気期間となり第１吸気弁１３が閉弁となるが、この後も第２吸気弁１４が開弁状態であるので、第２吸気通路１２側へ新気が吹き抜ける。この第２吸気通路１２への吹き抜けは、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、気筒２内に反時計回りの旋回流を発生させる。この期間に発生した旋回流は、その後第２吸気弁１４の閉弁後における混合気の圧縮期間が短いため、減衰が小さく、燃焼まで混合気の乱れを維持することができる。さらに、第２吸気通路１２に設けられたガイド２７は、第１吸気通路１１側から第２吸気通路１２側へ流入する気流を阻害し、気筒２内部の外周側から第２吸気通路１２へ向かう気流のみを第２吸気通路１２へ流入しやすくして、旋回流が第２吸気通路１２へ吹き込むことを補助する。これにより、気筒２内の旋回流がさらに強化され、混合気の乱れが第２吸気弁１４の閉弁後にも維持される。このように、第２吸気弁１４の閉弁後にも混合気の乱れが維持されるので、気筒２内の混合気が均一となり、安定した燃焼が形成される。【００２８】
また、上記の通り、このような第２吸気弁１４の閉弁時期はＶＶＴコントローラにより制御可能である。このため、エンジン１が高回転、高負荷となるような条件では、ＶＶＴコントローラにより第２吸気弁１４の閉弁時期が旋回流を維持できる適切なタイミングに設定される。これにより、エンジン１は高トルク、高出力の状態を確保できる。【００２９】
以上のように、本実施例の吸気装置１０は、吸気行程中に第１吸気弁１３が開弁し、第２吸気弁１４が閉弁している期間、及び、第１吸気弁１３が閉弁し、第２吸気弁１４が開弁している期間を備えている。これにより、吸気行程中の第１吸気弁１３が開弁し、第２吸気弁１４が閉弁している期間において、気筒２内の内周壁に沿った旋回流が発生する。さらに、圧縮工程半ばに第１吸気弁１３が閉弁し、第２吸気弁１４が開弁している期間において、旋回流が吸気側へ吹き抜ける。この旋回流の吸気側への吹き抜けは第２通路のみであるため、筒内における気流に偏りが生じ、旋回流の減衰が抑制される。また、吹き抜けにより、気筒２内の空気が抜けるため、膨張比が圧縮比より大きくなり、ポンピングロスが低減する。このように、ポンピングロスを低減するとともに、気筒２内に発生する旋回流の減衰を抑制し、空気と燃料との混合を促進して安定した燃焼状態を形成することができる。これにより、耐ＥＧＲ性が増し、燃費を改善する。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の吸気装置３０は、実施例１の吸気装置１０とほぼ同様の構成をしている。ただし、本実施例の吸気装置３０は、第２吸気通路１２上に第２吸気通路１２を開閉する吸気制御弁３１を備えた点で、実施例１の吸気装置１０と異なる。この吸気制御弁３１は、第１吸気弁１３が開弁し、第２吸気弁１４が開弁している期間において閉弁し、第１吸気弁１３が閉弁し、第２吸気弁１４が開弁している期間において開弁するように構成されている。なお、吸気装置３０のその他の構成は実施例１の吸気装置１０と同一であるため、吸気装置１０と同一の構成要素については、その詳細な説明を省略するとともに、本実施例の説明中、同一の参照番号を用いて説明する。【００３１】
図４は、吸気制御弁３１の開弁、閉弁の時期を示した説明図である。図４は、上記実施例１で示した図２に吸気制御弁３１の開閉の時期を加えた説明図である。吸気制御弁３１は、第２吸気弁１４の開弁とほぼ同時に閉弁し、第１吸気弁１３が閉弁するタイミングで開弁する。ここでは、弁が開閉してから空気の流れが発生するまでに時間を要することを考慮して、吸気制御弁３１は、第１吸気弁１３が閉弁する前から開弁する。また、上記以外の期間では、吸気制御弁３１は開弁している。【００３２】
図５は、気筒２内に発生する空気の流れを示した説明図である。図５（ａ）は、第２吸気弁１４が開弁しているが、吸気制御弁３１が閉弁している場合の様子を示し、図５（ｂ）は、第２吸気弁１４が開弁した状態で吸気制御弁３１を開弁した場合の様子を示している。【００３３】
図４中の吸気制御弁３１の閉弁期間において、第２吸気弁１４が開弁するのと同時に吸気制御弁３１が閉弁するため、第２吸気通路１２内は空気の流れが生じない。このため、吸気制御弁３１が閉弁しているこの期間においては、気筒２内へ供給される空気は第１吸気通路１１からに限られ、気筒２内に偏流が発生し、図５（ａ）に示すように、旋回流の発生が促進される。その後、第１吸気弁１３が閉弁となるタイミングで吸気制御弁３１が開弁して、気筒２内から第２吸気通路１２への空気の吹き抜けが発生するため、図５（ｂ）に示すように、旋回流の減衰が抑制され、気筒２内の気流の乱れが増加する。このため、第２吸気弁１４が閉弁した後にも気流の乱れが残存し、混合気が拡散して安定した燃焼が実現される。なお、本実施例では、ガイド２７を備えていなくとも同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００３４】
次に、本発明の実施例３について説明する。図６は、本実施例の吸気装置４０における気筒２と第１吸気通路１１と第２吸気通路１２と排気通路６との概略構成を示した説明図である。本実施例の吸気装置４０は、実施例１の吸気装置１とほぼ同様の構成をしている。ただし、本実施例の吸気装置４０は、第２吸気通路１２に燃料噴射用の第２インジェクタ４１を備えた点で、実施例１の吸気装置１０と異なる。なお、吸気装置４０のその他の構成は実施例１の吸気装置１０と同一であるため、吸気装置１０と同一の構成要素については、その詳細な説明を省略するとともに、本実施例の説明中、同一の参照番号を用いて説明する。【００３５】
図７は第１インジェクタ２６及び第２インジェクタ４１の噴射時期を示した説明図である。この図７は、上記実施例１で示した図２に第１インジェクタ２６及び第２インジェクタ４１の噴射時期を加えた説明図である。図７に示すとおり、第１インジェクタ２６は、吸気非同期噴射を行い、第１吸気弁１３の開弁以前に燃料の噴射を終える。一方、第２インジェクタ４１は、吸気同期噴射を行い、第２吸気弁１４の開弁時に燃料を噴射する。【００３６】
このように第２インジェクタ４１を設けたことにより、第１インジェクタ２６のみの場合に第１インジェクタ２６で噴射していた燃料の一部を第２インジェクタ４１で噴射することができる。これにより、第１吸気弁１３と排気弁７とのバルブオーバーラップ時において、排気側へ吹き抜ける混合気を減少できるため、燃費、エミッションが向上する。また、第２吸気通路１２側において、第２インジェクタ４１から噴射される燃料は、第２吸気通路１２を吹き抜ける気流に対向するため、燃料の噴霧が微粒化される。このため、燃料の気化が促進して吸気温が低下し、体積効率が向上して出力が改善される。なお、本実施例では、ガイド２７を備えていなくとも同様の効果が得られる。【００３７】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。【００３８】
例えば、上記実施例において、可変動弁機構１７は第２吸気弁１４のバルブタイミングの作用角を可変とする構成であっても良い。また、第２カムシャフト１６に可変動弁機構を組み付け、第１吸気弁１３のバルブタイミングを可変とする構成としても良い。これにより、さらに柔軟に気筒２内への吸入空気をコントロールすることが可能となり、燃焼効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンジン
２  気筒
６  排気通路
７  排気弁
１０、３０、４０  吸気装置
１１  第１吸気通路
１２  第２吸気通路
１３  第１吸気弁
１４  第２吸気弁
１５  第１カムシャフト
１６  第２カムシャフト
１７  可変動弁機構
１８  ドリブンスプロケット
１９  タイミングチェーン
２０  第２吸気カム
２１  ロッカーアーム
２２  第１吸気カム
２３  ローラーロッカー
２６  第１インジェクタ
２７  ガイド
３１  吸気制御弁
４１  第２インジェクタ
【図１】
2011055629.tif 000003
【図２】
2011055629.tif 000004
【図３】
2011055629.tif 000005
【図４】
2011055629.tif 000006
【図５】
2011055629.tif 000007
【図６】
2011055629.tif 000008
【図７】
2011055629.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内へ新気を供給する第１吸気通路と、
前記第１吸気通路と並べて配置され、前記気筒内に新気を供給する第２吸気通路と、
前記第１吸気通路の開口部において前記第１吸気通路を開閉する第１吸気弁と、
前記第２吸気通路の開口部において前記第２吸気通路を開閉する第２吸気弁と、
を備え、
前記第１吸気弁の開弁時期が上死点よりも進角しているとともに、吸気行程において、前記第１吸気弁のバルブリフト量と前記第２吸気弁のバルブリフト量とが異なり、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい期間を設け、前記第２吸気通路へ吸気を吹き抜けさせることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
吸気行程前半において、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に開弁することを特徴とした請求項１または２記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に閉弁することを特徴とした請求項１乃至３のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
前記第２通路内へ筒内の旋回流を導く導入手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
前記導入手段は、気筒の壁側から前記第２通路へと旋回流が吹き込むように形成されたガイドであることを特徴とする請求項５記載のエンジンの吸気装置。
【請求項７】
前記第２吸気通路上に前記第２吸気通路を開閉する制御弁を備え、
当該制御弁は、前記第１吸気弁が開弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において閉弁し、前記第１吸気弁が閉弁し、前記第２吸気弁が開弁している期間において開弁することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁を備え、当該第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【請求項９】
前記第１吸気通路内に燃料を噴射する第１通路噴射弁と、
前記第２吸気通路内に燃料を噴射する第２通路噴射弁とを備え、
前記第１通路噴射弁は、前記第１吸気弁の開弁以前に燃料の噴射を終え、前記第２通路噴射弁は、前記第２吸気弁の開弁時に燃料を噴射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のエンジンの吸気装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
課題を解決するための手段
［０００６］
かかる課題を解決する本発明のエンジンの吸気装置は、気筒内へ新気を供給する第１吸気通路と、前記第１吸気通路と並べて配置され、前記気筒内に新気を供給する第２吸気通路と、前記第１吸気通路の開口部において前記第１吸気通路を開閉する第１吸気弁と、前記第２吸気通路の開口部において前記第２吸気通路を開閉する第２吸気弁と、を備え、前記第１吸気弁の開弁時期が上死点よりも進角しているとともに、吸気行程において、前記第１吸気弁のバルブリフト量と前記第２吸気弁のバルブリフト量とが異なり、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい期間を設け、前記第２吸気通路へ吸気を吹き抜けさせることを特徴とする。
［０００７］
このような構成とすることにより、リフト量の大きい第１吸気弁側の第１吸気通路からリフト量の小さい第２吸気弁側の第２吸気通路へと吸気の吹き抜けが生じる。この吹き抜けにより筒内の内周壁に沿った旋回流が発生する。また、この吹き抜けにより吸入された新気が抜けるため、筒内の膨張比が圧縮比より大きくなりポンピングロスを低減できる。このとき、新気が第２吸気通路を吹き抜けることにより、筒内における気流に偏りが生じて旋回流の減衰が抑制される。このように、ポンピングロスを低減するとともに、筒内に発生する旋回流の減衰を抑制し、空気と燃料との混合を促進して安定した燃焼状態を形成することができる。また、上記エンジンの吸気装置は、吸気行程前半において、前記第１吸気弁のバルブリフト量が前記第２吸気弁のバルブリフト量よりも大きい構成とすることができる。
［０００８］
上記エンジンの吸気装置は、前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に開弁する構成とすることができる。これにより、第１吸気弁が開弁し、第２吸気弁が閉じている間に、新気が第１吸気通路を通り、旋回流が形成できる。また、上記エンジンの吸気装置は、前記第１吸気弁が前記第２吸気弁より先に閉弁する構成とすることができる。これにより、第１吸気弁が閉弁し、第２吸気弁が開いている間に、第２吸気通路へ吹き抜けが生じるため、旋回流が維持できる。
【国際調査報告】
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